JKPK (JURNAL KIMIA DAN PENDIDIKAN KIMIA), Vol 4, No 2, Tahun 2019 Program Studi Pendidikan Kimia Universitas Sebelas Maret https://jurnal.uns.ac.id/jkpk

## EFEKTIVITAS SEKAM PADI DAN BAGASSE FLY ASH SEBAGAI ADSORBEN LOGAM Cr PADA SISTEM BATCH
The Effectiveness of Rice Husk and Bagasse Fly Ash as an Adsorbent of Cr on Batch System

## Kharisma Resti Kurnia Diah Sangandita* dan Budi Utami
Program Studi Pendidikan Kimia, FKIP, Universitas Sebelas Maret Jl. Ir. Sutami No. 36A, Surakarta, Jawa Tengah 57126, Indonesia
*Untuk korespondensi, telp: 087836231900, e-mail : resti3.kharis@gmail.com
Received: May  01, 2019 Accepted: August 29, 2019
Online Published: August 31, 2019
DOI : 10.20961/jkpk.v4i2.29724

## ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk memanfaatkan sekam padi dan bagasse fly ash sebagai adsorben logam Cr. Pada penelitian ini, adsorpsi menggunakan sistem batch. Tahap-tahap penelitian ini meliputi preparasi bahan, aktivasi bahan dengan larutan HCl dan larutan NaOH, uji karakterisasi menggunakan SEM, FTIR dan AAS. Penentuan kondisi optimum adsorpsi logam Cr pada variasi komposisi adsorben, massa  adsorben,  konsentrasi  adsorbat,dan  kajian  isoterm  adsorpsi.  Hasil  penelitian  menunjukkan adsorben sekam padi dan bagasse fly ash dapat digunakan sebagai adsorben karena terdapat pori-pori yang didasarkan pada analisis SEM, berdasarkan hasil FTIR terdapat gugus fungsi –OH (hidroksil) pada bilangan  gelombang  3423,76  cm -1 dan  gugus  fungsi  Si-O  dari  Si-O-Si  (siloksan)  pada  bilangan gelombang 1048.36 cm -1 dalam kombinasi adsorben sekam padi dan bagasse fly ash, berdasarkan hasil AAS ditemukan bahwa perbandingan optimum adsorben sekam padi dan bagasse fly ash adalah 1:2  dengan  presentase  logam  Cr  teradsorpsi  98,90%,  massa  adsorben  optimum  0,2  g  dengan presentase logam Cr teradsorpsi 99.77%, dan konsentrasi adsorbat optimum pada 20,645 mg/L dengan presentase Cr teradsorpsi 99,63%. Pola isoterm adsorpsi cenderung mengikuti isoterm langmuir yang berarti proses adsorpsi secara kimia.
Kata Kunci: sekam padi, bagasse fly ash, adsorpsi, Cr

## ABSTRACT
This study aimed to utilize rice husk and bagasse fly ash as Cr metal adsorbent. In this study, the adsorption used batch system. The steps of research were preparation of materials, activation of materials with HCl and NaOH solutions, characterization test using SEM, FTIR and AAS. Determination of optimum condition  of  Cr  metal  adsorption  on  variation  of  adsorbent  composition,  adsorbent  mass,  adsorbate concentration  and  isotherm  adsorption  study.  The  result  showed  that  the  adsorbent  of  rice  husk  and bagasse fly ash can be used as adsorbent because there were pores that is based on SEM analysis, based on FTIR results that there were a –OH (hydroxyl) functional group at wavenumber 3424.76 cm -1 and Si-O from Si-O-Si (siloxane) functional group at wavenumber 1048.36 cm -1 in the combination of rice husk and bagasse fly ash adsorbent, based on AAS results it was found that the optimum composition ratio of rice husk and bagasse fly ash adsorbent was 1:2 with the percentage of Cr adsorbed 98.90%, the optimum adsorbent  mass  at  0.2  g  with  the  percentage  of  Cr  adsorbed  99.77%  and  the  optimum  adsorbate concentration  at  20.645  mg/L  with  the  percentage  of  Cr  adsorbed  99.63%.  The  pattern  of  adsorption isotherm tends followed the Langmuir isotherm which means the adsorption process chemically.
Keywords: rice husk, bagasse fly ash, adsorption, Cr

## PENDAHULUAN
Perkembangan  industri  tekstil  dan produk  tekstil  di  Indonesia  mengalami kenaikan  dari  tahun  ke  tahun.  Pesatnya perkembangan  industri  tekstil  berdampak positif  pada  pertumbuhan  ekonomi  nasional dan sebagai tempat untuk menyerap tenaga kerja  yang  banyak.  Namun  disisi  lain perkembangan  industri  tekstil  berdampak negatif  terhadap  lingkungan  dimana  limbah yang  dihasilkan  terus  meningkat.  Menurut keputusan  Menteri  Negara  Lingkungan Hidup nomor kep 51/MENLH/10/1995 tentang baku mutu limbah cair industri tekstil dinyatakan  debit  limbah  maksimum  150  m 3 per ton produk tekstil [1].
Limbah cair tekstil yang sering ditemui adalah logam kromium. Kromium merupakan logam  berat  yang  memiliki  tingkat  toksik tinggi,  karsinogenik,  sulit  diuraikan  dan berdampak  buruk  bila  masuk  dalam  tubuh manusia hingga menyebabkan kematian [2]. Bila kadar kromium pada limbah cair industri tekstil  melebihi  ambang  batas  yaitu  2  mg/L nilai  baku  mutu  krom  total,  maka  dapat mencemari  lingkungan  dan  makhluk  hidup [1].  Maka  dari  itu  perlu  dan  penting  untuk dilakukan  penanganan  dalam  mengatasi pencemaran  lingkungan  yang  diakibatkan logam  kromium.  Salah  satu  cara  mengatasi pencemaran  lingkungan  tersebut  dengan menggunakan metode adsorpsi.
Metode  adsorpsi  merupakan  proses penyerapan  oleh  padatan  tertentu  terhadap zat tertentu yang terjadi pada permukaan zat [3]. Adsorpsi merupakan metode yang sering digunakan  mengatasi  masalah  logam  berat, efektif,  ekonomis  dan  lebih  aman  [4].  Pada
penelitian  ini  menggunakan  adsorpsi  sistem batch.  Pada  sistem  batch  partikel  adsorben ditempatkan  di  sebuah  wadah  yang  berisi larutan  adsorbat  kemudian  diaduk  merata sehingga  terjadi  proses  adsorpsi.  Peng- gunaan sistem batch ini karena sistem batch efektif untuk adsorpsi skala besar.
Adsorben  yang  digunakan  pada penelitian  ini  berasal  dari  alam  yaitu  sekam padi  dan bagasse  fly  ash ,  sebab  adsorben yang berasal dari alam memiliki kemampuan adsorpsi baik dan lebih ekonomis [5]. Sekam padi merupakan hasil sampingan dari proses penggilingan  padi  yang  memiliki  berat  20% dari bobot padi  [6].  Selama ini pemanfaatan sekam  padi  belum  optimal  hanya  sebagai pakan  ternak,  media  tanaman  dan  dibuang (dibakar).  Padahal  sekam  padi  memiliki kandungan  selulosa  yang  tinggi  yaitu sebesar  35%  dimana  selulosa  berpotensi besar  untuk  dijadikan  adsorben  karena gugus  OH  yang  terikat  dapat  berinteraksi dengan komponen adsorbat [7], [8].
Penelitian  sebelumnya  menunjukkan  bahwa arang sekam padi dapat menyerap ion Cr (VI) sebesar 17,204 mg/L dalam waktu 20 menit [9].  Sekam  padi  dapat  menurunkan  kadar logam timbal di dalam kerang rebus sebesar 40,15%  [10].  Sedangkan bagasse  fly  ash (BFA)  merupakan  salah  satu  limbah  yang dihasilkan  pada  pembakaran  ampas  tebu pada pabrik gula.
Limbah BFA ini akan terus meningkat seiring meningkatnya produksi gula. Apabila tidak diolah atau dimanfaatkan dengan baik, maka dapat mencemari lingkungan karena fly ash  di  kategorikan  ke  dalam  limbah  B3 (Bahan  Beracun  dan  Berbahaya)  [11]. Selama ini pemanfaatan BFA belum
maksimal. Padahal bagasse fly ash mengandung  silika  oksida  yang  tinggi, dimana silika oksida berpotensi baik sebagai adsorben  [12].  Penelitian  sebelumnya  BFA teraktivasi  NaOH  dapat  digunakan  untuk adsorben zat warna tekstil [13]. Berdasarkan penelitian  sebelumnya  sekam  padi  dan bagasse  fly  ash dapat  dijadikan  sebagai adsorben  yang  baik  untuk  menangani permasalahan pencemaran lingkungan.
Maka dari itu, penelitian ini memanfaatkan  kedua  adsorben  tersebut yaitu  sekam  padi  dan bagasse  fly  ash sebagai  kombinasi  adsorben  organik  dan anorganik.  Kelebihan  kombinasi  adsorben organik  dan  anorganik  ini  lebih  ekonomis. Kombinasi  adsorben  ini  diharapkan  dapat meningkatkan  efektivitas  dalam  adsorpsi. Dimana  adsorben  organik  memiliki  adsorpsi yang  baik  sedangkan  adsorben  anorganik lebih  tahan  termal  dan  tidak  mudah  rapuh. Pada  penelitian  ini mengkombinasikan adsorben  sekam  padi  dan bagasse  fly  ash untuk  mengadsorpsi  logam  Cr  pada  larutan simulasi  Cr.  Diharapkan  penelitian  ini  dapat menyerap logam Cr pada limbah cair industri tekstil untuk mengatasi pencemaran lingkungan.  Morfologi  permukaan  adsorben sekam  padi  dan bagasse  fly  ash ,  gugus fungsi  kombinasi  adsorben  sekam  padi  dan bagasse  fly  ash ,  mengetahui  perbandingan komposisi adsorben optimum, massa adsorben  sekam  padi  dan bagasse  fly  ash optimum  dalam  mengadsorpsi  logam  Cr, konsentrasi  adsorbat  optimum  dan  pola isoterm  adsorpsi  yang  terjadi  pada  adsorben sekam padi dan bagasse fly ash.

## METODE PENELITIAN

## 1.  Preparasi sampel
Pada preparasi sampel ini sekam padi dan bagasse fly ash dicuci bersih kemudian dikeringkan.  Sekam  padi  dikeringkan  di bawah sinar matahari sedangkan bagasse fly ash dikeringkan  dalam  oven  selama  24  jam dengan  suhu  100ºC.  Kemudian  sekam  padi digiling  atau  diblender  supaya  menjadi bentuk  serbuk  selanjutnya  diayak  dengan ayakan 100 mesh [14]. Sedangkan bagasse fly ash setelah kering digerus dengan mortal dan  alu  supaya  menjadi  butiran  halus. Selanjutnya bagasse  fly  ash diayak  dengan ayakan 100 mesh [13].

## 2.  Proses aktivasi
Hasil  ayakan  sekam  padi  berupa serbuk padi direndam dengan larutan NaOH 1  M  selama  24  jam  untuk  delignifikasi. Perbandingan  adsorben  dengan  larutan NaOH adalah 3 : 10 [10]. Selanjutnya dicuci dengan akuades sampai pH netral (menggunakan  pH  meter  stick).  Kemudian diaktivasi dengan larutan  HCl 1 M selama 1 jam dengan suhu 90ºC. Hasil aktivasi dicuci dengan akuades hingga netral. Setelah netral dikeringkan  dalam  oven  pada  suhu  60º selama  24  jam  [15].  Hasilnya  disebut adsorben  sekam  padi  setelah  aktivasi. Sedangkan  hasil  ayakan bagasse  fly  ash berupa butiran halus ditimbang seberat 40 g. Kemudian dimasukkan dalam labu alas bulat, ditambahkan 100 ml larutan NaOH 1,5 M dan magnetic stirer. Selanjutnya direfluks selama 6  jam  dengan  suhu  90ºC  [16].  Kemudian bagasse fly ash hasil  aktivasi dicuci dengan akuades  hingga  netral.  Setelah  itu  dipanas-
kan dalam oven dengan suhu 100ºC selama 6  jam  [13].  Hasilnya  disebut  adsorben bagasse fly ash setelah aktivasi.

## 3.  Analisis karakterisasi SEM dan FTIR
Adsorben sekam padi dan bagasse fly ash sebelum dan sesudah aktivasi diuji SEM untuk mengetahui morfologi  permukaannya. Sedangkan  adsorben  sekam  padi  setelah aktivasi,  adsorben bagasse  fly  ash setelah aktivasi dan kombinasi adsorben sekam padi dan bagasse  fly  ash setelah  aktivasi  diuji FTIR untuk mengetahui gugus fungsinya.

## 4.  Pembuatan larutan sampel
Larutan  sampel  dibuat  dengan  cara mengencerkan larutan standar baku Cr 1000 mg/L  dengan  akuades  menjadi  larutan sampel yang konsentrasinya 10 mg/L.
5.  Pengujian efektivitas adsorben sekam
padi dan bagasse fly ash
a.  Variasi komposisi adsorben
Penentuan komposisi
adsorben
optimum  dilakukan  dengan  mengambil larutan sampel Cr 10 mg/L sebanyak 10 mL dan  dimasukkan  ke  dalam  botol.  Kemudian dikontakkan  dengan  adsorben  sekam  padi dan bagasse fly ash yang massa totalnya 0,1 gram dengan perbandingan 2:1, 1:1 dan 1:2. Larutan  selanjutnya  diaduk  dengan  shaker pada  kecepatan  100  rpm  selama  30  menit [17]. Setelah selesai disaring  dengan kertas whatmann no 42 dan filtrat siap diuji AAS.

## b.  Variasi massa adsorben
Penentuan  massa  adsorben  optimum dilakukan dengan mengambil larutan sampel Cr 10 mg/L sebanyak 10 mL dan dimasukkan ke  dalam  botol.  Kemudian  dikontakkan
dengan  adsorben  sekam  padi  dan bagasse fly  ash pada  perbandingan  komposisi optimum dengan massa 0,05 g, 0,1 g dan 0,2 g  [18].  Larutan  selanjutnya  diaduk  dengan shaker  pada  kecepatan  100  rpm  selama  30 menit  [17].  Setelah  selesai  disaring  dengan kertas whatmann no 42 dan filtrat siap di uji AAS.

## c.  Variasi konsentrasi adsorbat
Penentuan  konsentrasi  larutan  Cr optimum  dilakukan  dengan  mengambil larutan  Cr  sebanyak  10  mL  dengan konsentrasi  10  mg/L,  15  mg/L,  20  mg/L,  25 mg/L dan 30 mg/L lalu dimasukkan kedalam botol. Kemudian dikontakkan dengan adsorben  sekam  padi  dan bagasse  fly  ash dengan  perbandingan  komposisi  adsorben optimum  dan  massa  adsorben  optimum. Larutan  selanjutnya  diaduk  dengan  shaker pada  kecepatan  100  rpm  selama  30  menit [17]. Setelah selesai disaring  dengan kertas whatmann no 42 dan filtrat siap diuji AAS.

## 6.  Penentuan pola isoterm adsorpsi
Penentuan  pola  isoterm  adsorpsi dilakukan dengan mengambil larutan sampel Cr dengan konsentrasi 10 mg/L, 20 mg/L, 30 mg/L,  40  mg/L,  50  mg/L  dan  60  mg/L. Kemudian  masing-masing  dimasukkan  ke dalam botol. Selanjutnya dikontakkan dengan  adsorben  sekam  padi  dan bagasse fly  ash dengan  perbandingan  komposisi adsorben  dan  massa  adsorben  yang optimum. Larutan selanjutnya diaduk dengan shaker  pada  kecepatan  100  rpm  selama  30 menit.  Setelah  selesai  disaring  dengan whatmann no 42 dan filtrat siap diuji AAS.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada proses preparasi sampai aktivasi terjadi  perbedaan  warna  atau  tekstur  pada sekam  padi  dan bagasse  fly  ash .  Tahap preparasi awal sekam padi masih berbentuk butir  padi  namun  ringan,  berwarna  kuning kecokelatan dan agak kotor. Setelah proses preparasi sekam padi berbentuk serbuk, dan berwarna  cokelat  muda.  Kemudian  setelah melalui  tahap  preparasi  terjadi  perubahan warna yaitu ketika proses delignifikasi warna menjadi cokelat kehijauan. Proses delignifikasi ini bertujuan untuk menghilangkan lignin yang terkandung  dalam  sekam  padi  dimana persentase lignin sebesar 20% dalam sekam padi  [7].  Lignin  dihilangkan  karena  dapat menghambat  proses  adsorpsi  [14].  Peng- gunaan  NaOH  dapat  menghilangkan  lignin, karena  ion  OH - dari  NaOH  dapat  memutus ikatan-ikatan  struktur  dasar  lignin  sehingga mudah larut [19].
Kemudian  diaktivasi  dan  dikeringkan dalam  oven.  Setelah  selesai  sekam  padi berbentuk serbuk halus dan berwarna cokelat muda.  Tujuan  dilakukan  proses  aktivasi  ini untuk  memperbesar  pori-pori  sekam  padi sehingga    kemampuan  menyerap  logam meningkat [20]. Pada penelitian ini sekam padi diaktivasi dengan larutan HCl. Aktivator asam menyebabkan terjadinya dekationisasi dimana dapat menyebabkan bertambahnya luas pori- pori  karena  berkurangnya  pengotor  yang menutupi pori-pori adsorben [21].
Sedangkan bagasse  fly  ash sebelum dipreparasi  berwarna  hitam,  bentuk  kasar dan  agak  kotor.  Setelah  preparasi bagasse fly  ash bentuknya  butiran  halus,  hitam  dan bersih.  Kemudian  setelah  selesai  proses
aktivasi  dengan  larutan  NaOH bagasse  fly ash berwarna  hitam  dan  butiran  sangat halus.  Proses  aktivasi  ini  bertujuan  untuk memperbesar pori-pori permukaan adsorben. Penggunaan  larutan  NaOH  atau  aktivator basa supaya menurunkan tingkat kristalinitas silika  pada bagasse  fly  ash ,  karena  tingkat kristalinitas  yang  tinggi  dapat  menurunkan kapasitas  adsorpsi  [12].  Kedua  adsorben  ini yaitu  sekam  padi  dan bagasse  fly  ash siap untuk digunakan dan diuji SEM serta uji FTIR.

## 1.  Analisis hasil SEM
Berikut ini hasil uji SEM untuk adsorben sekam padi dan bagasse fly ash sebelum dan setelah  aktivasi.  Tujuan  uji  SEM  mengetahui morfologi  permukaan  adsorben.  Morfologi permukaan  suatu  adsorben  berpengaruh dengan  proses  adsorpsi.  Salah  satu  kriteria adsorben  dapat  digunakan  adalah  memiliki pori-pori  karena  pori-pori  digunakan  untuk menyerap zat adsorbat (logam).
Gambar 1. Sekam padi sebelum aktivasi
Berdasarkan Gambar 1, dapat diketahui  bahwa  sekam  padi  sebelum aktivasi  permukaannya  masih  tertutup  dan belum  terbentuk  pori-pori.  Pada  gambar dapat  dilihat  bahwa  permukaan  sekam  padi juga tertutup oleh pengotor. Berdasarkan hal ini  dapat  diketahui  bahwa  pada  tahap
preparasi  walaupun  sekam  padi  sudah dibersihkan  ternyata  secara  mikroskopis masih  terdapat  zat  pengotor  yang  menutupi permukaan dan pori-pori belum terbuka.
Gambar 2. Sekam padi setelah aktivasi
Berdasarkan Gambar 2, dapat diketahui bahwa  sekam  padi  setelah  aktivasi  pada permukaannya  sudah  terbentuk  pori-pori. Pori-pori ditunjukkan pada  anak panah.  Pori- pori  ini  yang  merupakan  syarat  adsorben untuk  melakukan  adsorpsi.  Pada  gambar dapat  dilihat  bahwa  sudah  tidak  ada  lagi  zat pengotor yang menutupi permukaan adsorben sekam  padi.  Berdasarkan  hal  ini  bahwa proses  aktivasi  berpengaruh  pada  morfologi permukaan  adsoben  selain  menghilangkan zat pengotor  yang menutupi permukaan juga dapat  membuka  pori-pori  permukaan  pada sekam padi.
Gambar 3. Bagasse fly ash sebelum aktivasi
Berdasarkan Gambar 3, dapat diketahui  bahwa bagasse  fly  ash sebelum aktivasi  sudah  terbentuk  rongga  atau  pori- pori,  namun  jumlahnya  masih  sedikit. Sehingga  sebenarnya bagasse  fly  ash sebelum  aktivasi  sudah  dapat  digunakan sebagai adsorben.
Gambar 4. Bagasse fly ash setelah aktivasi
Berdasarkan gambar 4, dapat
diketahui  bahwa bagasse  fly  ash setelah aktivasi mengalami peningkatan jumlah pori- pori di permukaannya.
Berdasarkan hasil SEM dapat disimpulkan bahwa sekam padi dan bagasse fly  ash setelah  aktivasi  dapat  digunakan sebagai  adsorben  untuk  adsorpsi  logam  Cr. Karena  adsorben  setelah  aktivasi  permuka- annya sudah terbentuk pori-pori.

## 2.  Analisis gugus fungsi FTIR
Berikut  ini  adalah  hasil  FTIR  dari adsorben sekam padi, adsorben bagasse fly ash dan adsorben kombinasi sekam padi dan bagasse  fly  ash .  Tujuan  uji  FTIR  ini mengetahui  gugus  fungsi  yang  ada  dalam adsorben.
Gambar  5.  Perbandingan  gugus  fungsi adsorben sekam padi, adsorben bagasse fly  ash dan  adsorben  kombinasi  sekam padi dan bagasse fly ash
Berdasarkan  gambar  di  atas,  maka dapat diidentifikasi gugus-gugus fungsi yang serapannya kuat pada sekam padi, bagasse fly  ash dan  kombinasi  sekam  padi  dan bagasse fly ash dapat dilihat pada tabel 1.

## Tabel 1. Gugus-gugus fungsi adsorben
Sekam padi Bagasse fly ash Kombinasi Gugus fungsi Serapan (cm -1 ) Gugus fungsi Serapan (cm -1 ) Gugus fungsi Serapan (cm -1 ) O-H 3414,15 Si-O 1084,04 O-H 3424,76 C-H alifatik 2918,42 Vibrasi Si-O 464,86 Si-O 1048,36 C=O 1656,92 Vibrasi Si-O 469,68 C-O 1034,85
Berdasarkan  Gambar  5  dan  Tabel  1, pada adsorben sekam padi setelah diaktivasi ditemukan  beberapa  gugus  fungsi  yaitu gugus fungsi O-H pada serapan 3414,15 cm - 1 ,  gugus  fungsi  C-H  alifatik  pada  serapan 2918,42  cm -1 ,  gugus  fungsi  C=O  pada serapan 1656,92 cm -1 dan gugus fungsi C-O pada  serapan  1034,85  cm -1 .  Sedangkan
pada  adsorben bagasse  fly  ash setelah aktivasi serapan kuat ditunjukkan oleh gugus fungsi  Si-O  dari  Si-O-Si  (siloksan)  pada serapan 1084,04 cm -1 . Adanya gugus Si-O ini diperkuat  dengan  adanya  puncak  pada serapan  bilangan  gelombang  464,86  cm -1 , dimana  menunjukkan  vibrasi  bengkokan  Si- O-Si. Daerah serapan sekitar 1250-950 cm -1 menunjukkan  adanya  vibrasi  ulur  asimetris Si-O  [22].
Pada kombinasi adsorben sekam padi dan bagassse  fly  ash terdapat gugus  fungsi O-H pada bilangan gelombang 3424,76 cm -1 , gugus  Si-O  dari  Si-O-Si  (siloksan)  pada bilangan  gelombang  1048,36  cm -1 .  Bukti bahwa  yang  terbentuk  itu  adalah  gugus fungsi Si-O bukan C-O karena pada bilangan gelombang  469,68  cm -1 terdapat  vibrasi bengkokan  dari  Si-O-Si  dan  intensitasnya tidak  tajam.  Setelah  dikombinasikan  gugus fungsi  O-H  (hidroksil)  intensitasnya  menjadi lebih rendah dan ada beberapa gugus fungsi dari  sekam  padi  yang  tidak  menunjukkan serapan  yang  kuat  yaitu  gugus  fungsi  C-H alifatik  dan  gugus  fungsi  C=O.  Sebenarnya C-H  alifatik  ada  pada  adsorben  kombinasi sekam  padi  dan bagasse  fly  ash namun intensitasnya  sangat  lemah  yaitu  2922,28 cm -1 . Hal tersebut dapat dilihat pada gambar 5  spektrum  IR  warna  hijau  terdapat  puncak dengan  intensitas  sangat  lemah  pada bilangan gelombang sekitar 3000-2900 cm -1 . Hal  tersebut  dimungkinkan  karena pada  hasil  FTIR  kombinasi  adsoben  sekam padi dan bagasse fly ash tersebut merupakan kombinasi  dengan  perbandingan  komposisi 1:2.  Dimana  adsorben bagasse  fly  ash memiliki  komposisi  yang  lebih  banyak dibanding  sekam  padi,  sehingga  pada  hasil
uji  FTIR  untuk  kombinasi  sekam  padi  dan bagasse fly ash gugus fungsi O-H intensitas lebih  rendah  dan  C-H  alifatik  tidak  terlalu nampak.  Berdasarkan  hal  tersebut  dapat disimpulkan pada kombinasi adsorben sekam  padi  dan bagasse  fly  ash terdapat serapan kuat gugus fungsi O-H dan Si-O dari Si-O-Si.  Kedua  gugus  fungsi  ini  berperan dalam  proses  adsorpsi.  Gugus-gugus  ini yang  akan  berinteraksi  dengan  logam  Cr, dimana  dapat  terjadi  secara  mekanisme kimia atau fisika. Adanya gugus fungsi –OH pada  adsorben  menyebabkan  adsorben bersifat  polar  sehingga  adsorben  lebih  kuat mengadsorpsi  zat  adsorbat  yang  bersifat polar dibanding yang kurang polar [23].
3.  Pengujian efektivitas adsorben sekam padi dan bagasse fly ash

## a.  Variasi komposisi adsorben optimum
Pada penelitian ini dilakukan pengujian larutan sampel yang konsentrasinya 10 mg/L sebanyak 10 mL dikontakkan dengan massa adsorben  0,1  g  dengan  perbandingan adsorben  sekam  padi  dan bagasse  fly  ash yaitu  1:1,  1:2  dan  2:1.  Ketika  dikontakkan diaduk  dengan  shaker  kecepatan  100  rpm selama  30  menit.  Hasil perbandingan komposisi  adsorben  optimum  dapat  dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Perbandingan komposisi adsorben
Komposisi Co (mg/L) Ce (mg/L) Ct (mg/L) % Cr teradsorpsi 1:1 10,0643 6,9679 3,0964 30,77% 1:2 10,0643 0,1107 9,9536 98,90% 2:1 10,0643 0,7937 9,2706 92,11%
Berdasarkan  tabel  2,  dapat  dibuat grafik pada Gambar 6.
Gambar 6. Perbandingan komposisi adsorben optimum
Berdasarkan  tabel  2  dan  gambar  6 dapat disimpulkan bahwa komposisi adsorben optimum pada perbandingan adsorben sekam padi  dan bagasse  fly  ash 1  :  2,  dimana konsentrasi logam terserap mencapai 9,9536 mg/L  dengan  presentase  logam  yang teradsorpsi  sebesar  98,90%.  Perbandingan optimum  adsorben  1:2  ini  menunjukkan bahwa interaksi antara adsorben bagasse fly ash dengan adsorbatnya yaitu gugus Si-O dari Si-O-Si (siloksan) dengan logam Cr lebih kuat dibanding  adsorben  sekam  padi  dengan adsorbat  yaitu gugus –OH (hidroksil) dengan logam Cr.
b.  Variasi massa adsorben optimum
Pada penelitian ini dilakukan pengujian larutan sampel yang konsentrasiya 10  mg/L  sebanyak  10  mL  dikontakkan dengan  adsorben  sekam  padi  dan bagasse fly ash dengan  perbandingan  optimum  yaitu
1:2.  Massa  adsorben  yang  dikontakkan sebanyak  0,05  g,  0,1  g  dan  0,2  g.  Ketika dikontakkan diaduk dengan shaker
kecepatan  100  rpm  selama  30  menit.  Hasil
3,0964 9,9536 9,2706 0 2 4 6 8 10 12 1:1 1:2 2:1 Kon se nt ras i l o gam C r t er ad so rps i Komposisi adsorben sekam padi dan bagasse fly ash
perbandingan  massa  adsorben  optimum dapat dilihat pada tabel 3.

## Tabel 3. Perbandingan massa adsorben
Massa Co (mg/L) Ce (mg/L) Ct (mg/L) % Cr teradsorpsi 0,05 g 10,0643 6,7787 3,2856 32,65% 0,1 g 10,0643 0,1107 9,9536 98,90% 0,2 g 10,0643 0,0231  10,0412 99,77%
Berdasarkan  Tabel  3,  dapat  dibuat grafik pada Gambar 7.
Gambar 7. Massa adsorben optimum
Berdasarkan  tabel  3  dan  gambar  7 dapat  disimpulkan  bahwa  massa  adsorben optimum  pada  massa  0,2  g.  Karena  pada massa  0,2  g  logam  yang  teradsorpsi sebanyak 10,0412 mg/L dengan presentase logam  yang  teradsorpsi  sebanyak  99,77%. Berdasarkan hal tersebut dapat disimpulkan bahwa  semakin  banyak  massa  adsorben yang  digunakan  maka  semakin  besar  daya adsorpsinya.
c.  Variasi konsentrasi adsorbat optimum
Pada penelitian ini dilakukan pengujian larutan sampel yang konsetrasinya
10 mg/L, 15 mg/L, 20 mg/L, 25 mg/L dan 30 mg/L sebanyak 10 mL. Kemudian
dikontakkan  kedalam  adsorben  sekam  padi dan bagasse  fly  ash dengan  perbandingan 1:2  sebanyak  0,2  g.  Selanjutnya  diaduk dengan  shaker  kecepatan  100  rpm  selama 30  menit.  Hasil  konsentrasi  adsorbat  yang optimum dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Perbandingan konsentrasi adsorbat Konsentrasi (mg/L) % Cr teradsorpsi 10 100,65% 15 100,32% 20 99,63% 25 96,71% 30 79,24%
Berdasarkan  Tabel  4,  dapat  dibuat
grafik pada Gambar 8.
Gambar 8.  Konsentrasi adsorbat optimum
Pada penelitian ini konsentrasi adsorbat yang terukur di AAS adalah 12,8764 mg/L;  18,2887  mg/L;  20,645  mg/L;  23,9709 mg/L  dan  27,9104  mg/L.  Penggunaan  lima larutan  sampel  ini  karena  rentang  antara konsentrasi  satu  dengan  yang  lain  tidak terlalu jauh jadi konsentrasinya bisa ditentukan dengan tepat.  Berdasarkan tabel 4  dan  gambar  8  dapat  disimpulkan  bahwa konsentrasi  adsorbat  yang  optimum  pada konsentrasi 20,645 mg/L karena presentase
3,2856 9,9536 10,0412 0 2 4 6 8 10 12 0,05 g 0,1 g 0,2 g Kon se nt ras i l o gam C r t er ad so rps i Massa adsorben 100,65% 100,32% 99,63% 96,71% 79,24% 0,00% 20,00% 40,00% 60,00% 80,00% 100,00% 120,00% 12,8764 18,2887 20,645 23,9709 27,9104 % l o gam C r t er ad so rps i Konsentrasi adsorbat
logam Cr teradsorpsi sebesar 99,63%. Dimana pada  konsentrasi  ini  adsorben  hampir  meng- alami kejenuhan.  Ketika  adsorben mengalami kejenuhan  atau  hampir  jenuh  maka  akan terbentuk lapisan adsopsi kedua dan seterusnya atau multilayer, sehingga adsorbat yang  belum  diadsorpsi  akan  berdifusi  ke  luar pori dan kembali ke arus fluida [24].

## d.  Penentuan pola isoterm adsorpsi
Pada  penelitian  ini  menentukan  pola isoterm  adsorpsi.  Tujuan  dari  penentuan isoterm  ini  supaya  mengetahui  mekanisme adsorpsi  yang terjadi pada adsorben sekam padi dan bagasse fly ash dalam mengadsorpsi  logam  Cr  apakah  cenderung adsorpsi  kimia  atau  adsorpsi  fisika.  Proses adsorpsi  dipengaruhi  oleh  beberapa  faktor yaitu ukuran molekul adsorbat, kepolaran zat adsorbat,  ukuran  adsorben,  kemurnian adsorben,  suhu,  pH  dan  waktu  kontak  [20]. Berikut ini data penentuan Isoterm Langmuir (IL) dan Isoterm Freundlich (IF).
Tabel  5.  Data  nilai  Ce,qe,Ce/qe,log  Ce  dan
log qe Ce (mmol/ L) qe (mmol/ L) Ce/q e log Ce log qe R 2 IL R 2 IF -0,0157 0,0107 -1,468 - -1,9701 0,9971 0,9816 -0,0145 0,0205 -0,7063 - -1,6887 0,1118 0,0241 4,6379  -0,9515  -1,6178 0,4125 0,0172 23,9971  -0,3846  -1,7647 0,7371 0,0162 45,6041  -0,1325  -1,7915 0,9256 0,015 61,5893  -0,0336  -1,8231
Berdasarkan Tabel 5, hanya 4 titik saja yang  digunakan  karena 2  titik  memiliki  hasil negatif  pada  Ce/qe  dan  log  Ce  tidak  bisa dihitung.  Hal  ini  disebabkan  karena  hasil setelah  adsorpsi  negatif  karena  konsentrasi
akhir logam (Ce) terlalu sedikit sehingga tidak terdeteksi.  Pola  isoterm  Langmuir  dapat dilihat pada Gambar 9.
Gambar 9. Pola isotermal Langmuir
Berdasarkan gambar 9 dapat diketahui bahwa pada  isoterm Langmuir memiliki nilai R 2 sebesar  0,9971.  Isoterm  Langmuir merupakan  proses  adsorpsi  secara  kimia [25]. Proses ini terjadi di lapisan tunggal saja (monolayer).  Pada  adsorpsi  kimia  terjadi interaksi kimia. Sedangkan Isoterm
Freundlich  merupakan  proses  adsorpsi secara  fisika,  dimana  peristiwa  penjerapan partikel adsorbat ke dalam pori-pori permukaan  adsorben  karena  adanya  gaya Van  Der  Walls  [3],  [26].  Pola  isoterm Freundlich dapat dilihat pada gambar 10.
Gambar 10. Pola Isoterm Freundlich
y = 69,189x - 3,8732 R² = 0,9971 0,0000 10,0000 20,0000 30,0000 40,0000 50,0000 60,0000 70,0000 0,0000 0,2000 0,4000 0,6000 0,8000 1,0000 C e/qe Ce Grafik hubungan Ce dengan Ce/qe y = -0,2187x - 1,8314 R² = 0,9816 -1,8500 -1,8000 -1,7500 -1,7000 -1,6500 -1,6000 -1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0
lo g q e log Ce Grafik hubungan log Ce dengan log qe
Berdasarkan Gambar 10 dapat diketahui  bahwa  pola  isoterm  Freundlich memiliki  nilai  R 2 sebesar  0,9816.  Pola isoterm yang terjadi ditentukan dari perbandingan nilai koefisien determinasi (R 2 ) antara  isoterm  Langmuir  dan  Freundlich. Penentuan pola isoterm adsorpsi ini dengan melihat nilai R 2 yang mendekati nilai 1 [27]. Berdasarkan  perbandingan  isoterm Langmuir  dan  Freundlich  diketahui  bahwa kedua  isoterm  memiliki  harga  koefisien determinasi  ≥  0,9.  Sebenarnya  isoterm Langmuir  dan  isoterm  Freundlich  dapat diterapkan pada proses adsorpsi ini. Namun jika dilihat kecenderungannya isoterm Langmuir  memiliki  nilai  R 2 yang  lebih  besar dibanding  isoterm  Freundlich  yaitu  0,9971. Maka, pada adsorpsi logam Cr oleh adsorben sekam  padi  dan bagasse  fly  ash mengikuti pola  isoterm  Langmuir  dimana  adsorpsi cenderung  terjadi  secara  kimia.  Proses adsorpsi kimia terjadi ikatan kimia yang kuat antara adsorbat dengan permukaan adsorben. Ikatan yang cukup kuat membuat logam Cr terserap pada lapisan pertama atau monolayer.  Selain  itu  faktor  adsorben  dan adsorbat  berperan  penting  dalam  proses adsorpsi  ini.  Penggunaan  adsorben  yang mengandung gugus-gugus fungsi yaitu anion dari  basa  keras  yaitu  OH - dan  O 2- dengan adsorbat larutan sampel Cr yang mengandung kation  Cr  yang  merupakan  asam  keras memiliki interaksi yang kuat [28], [29].
Pada  proses  adsorpsi  terjadi  reaksi antara selulosa (gugus -OH) pada adsorben dengan  logam  Cr.  Menurut  Yantri  bahwa mekanisme  serapan  yang  terjadi  antara gugus  hidroksil          (-OH)  yang  terikat  pada
permukaan  dengan  ion  logam  bermuatan positif  adalah  mekanisme  pertukaran  ion. Interaksi  antara  gugus  hidroksil  dengan  ion logam juga memungkinkan terjadinya reaksi pembentukan  kompleks  koordinasi,  dimana atom O pada gugus hidroksil (-OH) memiliki pasangan  elektron  bebas  yang  dapat ditempati  oleh  ion  logam  membentuk kompleks [30]. Sedangkan pada gugus Si-O dari  Si-O-Si  merupakan  gugus  aktif  pada silika dimana ikatan gugus siloksan cenderung  lebih  bersifat  kovalen  dilihat  dari nilai keelektronegatifitasnya,
sehingga dimungkinkan terjadi interaksi kovalen dengan logam Cr.

## KESIMPULAN
Berdasarkan penelitian yang dilakukan didapatkan  kesimpulan  bahwa  sekam  padi dan bagasse  fly  ash dapat  digunakan sebagai  adsorben  logam  Cr,  didukung dengan hasil SEM adsorben sekam padi dan bagasse  fly  ash setelah  aktivasi  terbentuk pori-pori  pada  permukaannya.  Kombinasi adsorben  sekam  padi  dan bagasse  fly  ash terdapat  gugus  fungsi  O-H  pada  bilangan gelombang  3424,76  cm -1 dan  gugus  fungsi Si-O  dari  Si-O-Si  pada  bilangan  gelombang 1048,36  cm -1 .  Perbandingan  komposisi adsorben  sekam  padi  dan bagasse  fly  ash yang optimum adalah 1:2 dengan presentase logam  Cr  teradsorpsi  sebesar  98,90%. Massa adsorben optimum pada 0,2 g dengan presentase  logam  Cr  teradsorpsi  sebesar 99,77%. Konsentrasi logam Cr yang optimum sebesar  20,645  mg/L  dengan  presentase logam  Cr  teradsorpsi  sebesar  99,63%. Proses  adsorpsi  logam  Cr  oleh  adsorben
sekam  padi  dan bagasse  fly  ash cenderung mengikuti pola isoterm langmuir yang berarti proses adsorpsi berlangsung secara kimia.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih kepada  pihak  yang  telah  membantu  dalam penelitian ini, khususnya kepada Kemristekdikti atas dana PKM 2017.

## DAFTAR RUJUKAN
[1]  S.  Kusumaatmadja, Keputusan  Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 51 Tahun 1995  tentang  Baku  Mutu  Limbah  Cair Bagi  Kegiatan  Hotel ,  no.  52.  Jakarta, 1995, pp. 1 –60.
[2]  Widowati, Wahyu, Astiana, and
Raymond, Efek Toksik Logam Pencegahan dan Penanggulangan
Pencemaran . Yogyakarta: Andi, 2008.
[3]  P.  W.  Atkins, Kimia  Fisika  Jilid  1  edisi empat . Jakarta: Erlangga, 1999.
[4]  K. Dermentzis, Christoforidis, Valsamidou, Lazaridou ,  and  Kokkinos,  “Removal  of Hexavalent  Chromium from  Electroplating Wastewater by Electrocoagulation with Iron Electrodes,” Glob. NEST J. , vol. 13, no. 4, pp. 412 –418, 2011.
[5]  R.  Jalali,  H.  Ghafourian,  Y.  Asef,  S.  J. Davarpanah,  and  S.  Sepehr,  “Removal and  recovery  of  lead  using  nonliving biomass  of  marine  algae,” J.  Hazard. Mater. ,  vol.  92,  no.  3,  pp.  253 –262, 2002.
[6] H.  Harsono,  “Pembuatan  Silika  Amorf dari Limbah Sekam Padi,” J. Ilmu Dasar , vol. 3, no. 2, pp. 98 –103, 2002.
[7] I. B. Ugheoke and O. Mamat, “A critical assessment and new research directions of rice husk,” Maejo Int. J. Sci. Technol. ,  vol.  6,  no.  03,  pp.  430 –448,
2012.
[8]  B. K. Aji and F. Kurniawan, “Pemanfaatan Serbuk Biji Salak (Salacca  zalacca)  sebagai  Adsorben Cr(VI)  dengan  Metode  Batch  dan Kolom,” J.  Sains  Promits ,  vol.  1,  no.  1,
pp. 1 –6, 2012.
[9] M.  A.  Yusuf  and  S.  Tjahjani,  “Adsorpsi Ion  Cr  (VI)  Oleh  Arang  Aktif  Sekam Padi,” J. Chem. , vol. 2, no. 1, pp. 84 –88, 2013.
[10] W.  Sari,  “Pemanfaatan  Sekam  Padi sebagai  Adsorben  Logam Berat  Timbal dalam Kerang Darah,” Institut Pertanian Bogor, 2014.
[11] J.  Setiaka  and  N.  Widiastuti,  “Adsorpsi Ion  Logam  Cu  (II)  dalam  Larutan  pada Abu  Dasar  Batubara  menggunakan Metode Kolom,” Pros. Kim. FMIPA ITS ,
2011.
[12]  W. Astuti and W. Mahatmanti, “Aktivasi Abu  Layang  Batubara  dan  Aplikasinya sebagai Adsorben Timbal dalam Pengolahan  Limbah  Elektroplating,” J. Penelit. Fak. Tek. UNNES , pp. 112 –118, 2008.
[13]  Ashadi, Haryono, and Pranoto, “Aktivasi,  Karakterisasi  dan  Aplikasi
Bagasse Fly Ash sebagai Adsorben Zat Warna  Tekstil,” Pros.  Semin.  Nas.
Pendidik. Sains , vol. V, no. 19, pp. 561 – 572, 2015.
[14]  L.  Safrianti,  N.  Wahyuni,  and  T.  A. Zaharah,  “Adsorpsi  Timbal(II)  oleh
Selulosa Limbah Jerami Padi Teraktivasi  Asam  Nitrat:Pengaruh  pH dan Waktu  Kontak,” JKK ,  vol.  1,  no.  1, pp. 1 –7, 2012.
[15]  I. Mandasari and A. Purnomo,
“Penurunan Ion Besi ( Fe ) dan Mangan
( Mn ) dalam Air dengan Serbuk Gergaji Kayu Kamper,” J. Tek. ITS , vol. 5, no. 1, pp. 1 –6, 2016.
[16] N.  D.  Nurhayati  and  S.  Yuli,  “Aktivasi dan  Karakterisasi  Fly  Ash  sebagai Material  Adsorben  Limbah  Timbal,” Semin.  Nas.  Kim.  dan  Pendidik.  Kim. , vol. V, no. 6, pp. 257 –265, 2006.
[17]  C.  Irawan,  B.  Dahlan,  and  N.  Retno, “Pengaruh  Massa  Adsorben,  Lama Kontak dan Aktivasi Adsorben Menggunakan  HCl  terhadap  Efektivitas Penurunan  Logam Berat (  Fe ) dengan Menggunakan  Abu  Layang  sebagai
Adsorben,” J.  Teknol.  Terpadu ,  vol.  3, no. 2, 2015.
[18]  R. Afrianita, Y. Dewilda, and M. Rahyu, “Studi  Penentuan  Kondisi  Optimum  Fly Ash Sebagai Adsorben dalam Menyisihkan  Logam  Berat  Kromium
(Cr),” J. Tek. Lingkung. UNAND , vol. 10, no. 2, pp. 104 –110, 2013.
[19]  S.  Safaria,  N.  Idiawati,  and  T.  A. Zaharah,  “Efektivitas  Campuran  Enzim Selulase  dari  Aspergillus  niger  dan
Trichoderma reesei Dalam Menghidrolisis  Substrat  Sabut  Kelapa,” J.  Kim.  Khatulistiwa ,  vol.  2,  no.  1,  pp. 46 –51, 2013.
[20]  P.  N.  Cheremisinoff  and  F.  Ellerbusch, Carbon Adsorption Handbook .
Michigan: Ann Arbor Science, 1978.
[21] D. Srihapsari, “Penggunaan Zeolit Alam yang  telah  Diaktivasi  dengan  Larutan HCl  untuk  Menyerap  Logam-Logam Penyebab  Kesadahan  Air,”  Universitas Negeri Semarang, 2006.
[22]  P.  Hanipa,  Pardoyo,  Taslimah,  Arnelli, and Y. Astuti, “Pengaruh Variasi Waktu Hidrotermal  terhadap  Sintesis  dan Karakterisasi  Nanokristal  Zeolit  A  dari Abu  Sekam  Padi,” J.  Kim.  Sains  dan Apl. , vol. 20, no. 2, pp. 79 –83, 2017.
[23] H.  Adisesa,  “Beberapa  Perubahan Struktur Dalam Selulosa Pada Pengeringan,” Institut Teknologi Bandung, 1993. [24] R.  Wijayanti,  “Arang  Aktif  dari  Ampas Tebu Sebagai Adsorben pada Pemurnian  Minyak  Goreng  Bekas,” Institut Pertanian Bogor, 2009.
[25]  R. A. Alberty and F. Daniel, Kimia Fisika Jilid  1  edisi  empat .  Jakarta:  Erlangga, 1983.
[26] A. Apriliani, “Pemanfaatan Arang Ampas Tebu sebagai Adsorben Ion Logam Cd,
Cr,  Cu  dan  Pb  dalam  Air  Limbah,” Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah, 2010.
[27] R.  Nafi’ah,  “Kinetika  Adsorpsi  Pb  (II) dengan Adsorben Arang Aktif dari Sabut Siwalan,” J. Farm. Sains dan Prakt. , vol. I, no. 2, pp. 28 –37, 2016.
[28] R. G. Pearson, “Hard and Soft Acids and Bases,” J. Am. Chem. Soc. , vol. 85, no. 22, pp. 3533 –3539, 1963.
[29]  K.  H.  Sugiyarto, Kimia  Anorganik  I . Yogyakarta: UNY, 2000.
[30] I.  Y.  Sukarta,  “Adsorpsi  Ion  Cr3+  oleh Serbuk  Gergaji  Kayu  Albizia  (Albizia falcate):  Studi  Pengembangan  Bahan Alternatif  Penyerap  Limbah  Logam Berat,” Institut Pertanian Bogor, 2008.